궤양성 대장염, 크론병 등 염증성 장(腸)질환을 진단할 수 있는 새끼손톱만한 크기 스마트 알약이 개발됐다.

이 알약은 산화질소와 황화수소 등 장내 염증 유발 인자를 실시간으로 탐지할 수 있는 최초의 기술이다.

미국 매사추세츠공대(MIT)와 보스턴대 연구팀은 염증성 장질환(IBD)을 유발하는 산화질소와 황화수소 등의 분자를 감지하는 1.4cm³ 크기 장치를 만들어 국제학술지 ‘네이처’ 최신호에 게재했다고 14일 밝혔다.

산화질소와 황화수소는 염증성 장질환을 유발하는 주요 요소로 알려졌다. 그러나 체내에서 빠르게 사라져서 이를 감지해 염증성 장질환을 진단하거나 예측할 수단이 없다.

연구팀은 장내 산화질소와 황화수소를 탐지하기 위해 특정 세균을 유전자 편집한 뒤 캡슐에 삽입했다. 이 세균은 산화질소나 황화수소를 감지하면 빛을 내는데, 이 빛을 캡슐 안에 있는 전자회로가 판독해 무선 신호로 변환한다. 

무선 신호는 다시 외부 컴퓨터나 스마트폰으로 전달돼 실시간으로 장내 산화질소와 황화수소 농도를 파악할 수 있다.

연구팀은 인간과 장기 특성이 비슷한 돼지를 대상으로 스마트 알약을 시험해 기능이 정상적으로 구현되는 것을 확인했다. 

이 장치 크기는 불과 1.4cm³다. 연구팀은 지난 2018년 개발했던 프로토타입과 비교해 6분의 1 수준으로 축소했다.

마리아 에우게니아 인다 MIT 전기공학및컴퓨터과학부 박사후 연구원은 “정상적인 장 환경과 염증성 장 질환을 겪는 장을 명확히 구별해줄 것”이라고 말했다.

서동준 기자 (bios@dailymedi.com) 기자의 다른기사보기